marron). Ces structures sont appelées modes « miroir » puisque les électrons peuvent se retrouver piégés à l’intérieur, comme entre deux miroirs magnétiques. Ce qui est nouveau, c’est la possibilité d’obtenir les fonctions de distribution détaillées des électrons à ces échelles de temps. On voit clairement grâce à cela (fig. 8c) que les électrons sont effectivement piégés par le champ magnétique dans les modes miroir (les traits noirs figurent les angles d’attaque entre lesquels les électrons sont piégés). Le dernier exemple met en lumière le fait que la dynamique de la reconnexion ne peut être traitée sans décrire la dynamique propre des électrons. L’équation fluide de conservation de la quantité de mouvement électronique peut s’écrire sous la forme suivante (loi d’Ohm généralisée), où P e est le tenseur de pression électronique, u e la vitesse des électrons  : E + (u e x B) = (j/s) – (∇.P e/ne) – (m e/e) d t u e Le premier terme dans le membre de droite (j/s) est le terme classique de résistivité. Il est complètement négligeable ici, car il n’y a pas de friction entre les électrons et les ions  : le plasma est « sans collisions ». Quand les autres termes sont négligeables aussi devant u e x B, ce qui est le cas aux grandes échelles, le champ magnétique est gelé dans le fluide électronique. Ces termes deviennent non négligeables pour les échelles plus petites, respectivement, que le rayon de Larmor et la longueur d’inertie des électrons. La qualité des données de MMS permet de mesurer chacun de ces termes séparément. Le gradient du tenseur de pression électronique est calculé avec la même méthode que le rotationnel du champ magnétique, en utilisant les mesures aux quatre points des quatre satellites. On trace ces termes lors d’une traversée de la magnétopause (fig. 9), identifiée grâce au champ magnétique et à la densité (panneaux a et b). Les différents termes de la loi d’Ohm sont tracés sur le panneau d. On constate que les deux derniers termes sont négligeables, sauf dans la partie entourée en rouge  : cette zone correspond à la partie de la traversée de la magnétopause où l’on voit des électrons accélérés (panneau c). Le terme d’inertie des électrons (en vert) est ici toujours négligeable. On voit qu’à l’endroit où se produit la reconnexion, on est bien en présence de deux des signatures attendues  : électrons accélérés et phénomènes non idéaux (tenseur de pression électronique dominant dans le champ électrique). B (nT) N (cm -3) U e (km s -1) E x (mV m -1) 1000 f (Hz) 100 10 40 N (cm -3) 30 B (nT) 20 10 θ (°) 180 90 40 20 0 -20 9 8 7 1000 0 -1000 5 0 -5 0 12:05:42 MMS3 00:19:30 00:19:45 00:20:00 12:05:43 Temps E -U e x B Avancées de la recherche B x B y B z lBl Ue x Ue y Ue z -∇.P e/ne Inertie 12:05:44 -2 -4 -6 -8 -26,2 -26,4 a O b O -26,6 c O 8. Observations d’ondes dans la magnétogaine, le 22 janvier 2016, par le satellite MMS3. En haut  : spectrogramme de la composante magnétique des ondes mesurée avec les magnétomètres du LPP (l’amplitude est tracée en code couleur en fonction du temps et de la fréquence). En dessous  : module du champ magnétique B et densité du plasma N en fonction du temps. Tout en bas  : fonction de distribution des électrons tracée en fonction du temps et de l’angle d’attaque θ (angle de la vitesse des particules avec le champ magnétique statique). Lignes noires  : les limites de piégeage des électrons dans le champ magnétique (on reconnait l’allure du module du champ représenté sur la figure b). 9. Mesure par MMS de différents paramètres physiques lors d’une traversée de la magnétopause. Données de MMS1 pour le 27 janvier 2017, autour de 12:05:43, tracées en fonction du temps  : champ magnétique (a), densité du plasma (b), vitesse des électrons (c), et différents termes de la loi d’Ohm avec les codes couleur indiqués sur la figure (d). Conclusion La reconnexion est un phénomène complexe qui associe grandes et petites échelles, temps longs et temps courts. Les conséquences à grande échelle d’un événement sont la reconfiguration du champ magnétique et une accélération du plasma. Elles sont relativement faciles à observer, car elles durent assez longtemps. Au contraire, les causes sont des phénomènes à petite échelle et de courte durée. Pour les O O observer, il faut avoir un outil adapté, qui se situe au bon endroit et qui mesure tous les paramètres avec une grande cadence d’échantillonnage au bon moment. On voit qu’avec MMS on s’est donné les moyens de réaliser ces mesures. ❚ Les auteurs remercient Olivier Le Contel, Hugo Breuillard, Giulia Cozzani, Jérémy Dargent et Roberto Manuzzo, ainsi que le CNES et le CNRS qui financent la participation française à MMS (Service national d’observation de l’INSU). Reflets de la Physique n°59 25 a b c d